温风波
,
王松涛
,
冯国泰
,
赵洪雷
,
王仲奇
工程热物理学报
通过将优化理论引申到涡轮气动设计体系中,建立具有自动优化设计能力的燃气涡轮分层次优化设计体系,给出优化设计体系框图和计算系统的基本架构,分析了各层次优化设计解决的问题和解决问题的过程.为了实现三维多级优化,介绍了基于流场分析的局部优化策略和参数组群组合优化.为适应燃气轮机涡轮的气动设计,在这一体系中每一个程序都要考虑冷气掺混.实例表明,该设计体系下的设计过程快速高效.
关键词:
分层次
,
冷气掺混
,
局部优化策略
,
参数群
赵洪雷
,
韩万金
,
谭春青
,
张冬阳
工程热物理学报
采用多级涡轮气动优化设计流程对某四级高负荷低压涡轮进行多级气动优化设计.首先采用准三维设计减少静叶叶片数,并初步提高性能,然后应用多级局部优化进一步提高总体性能.优化联合采用人工神经网络和遗传算法对各列叶栅进行三维局部优化.流场计笄采用全三维粘性流N-S方程求解.通过优化设计,改变了级负荷系数和切向升力系数在各级中的分布,改善了各列的性能,总效率提高0.6%,总流量基本不变,总体性能提高.
关键词:
高负荷低压涡轮
,
优化设计
,
级负荷系数
,
切向升力系数
谭春青
,
张华良
,
董学智
,
赵洪雷
,
山本孝正
工程热物理学报
本文选择叶型折转角为113°和160°的两种高负荷涡轮平面叶栅,分别开展了直叶栅(STR)和正/反弯曲叶栅的流场测量和流动显示研究,讨论了叶片弯曲对壁面流谱和流动损失的影响.实验结果表明:当叶型折转角为113°时,适当的正弯叶片(DHP)可以减少叶栅流动损失;当叶型折转角为160°时,适当的反弯叶片(DHN)能提高叶栅气动性能.
关键词:
高负荷
,
折转角
,
流动分离
,
弯叶片
潘波
,
陶海亮
,
赵洪雷
,
谭春青
工程热物理学报
为了减小可调导叶端壁间隙引起泄露损失,在导叶两端分别增加一个圆盘,圆盘分别嵌入到机匣和轮毂内,导叶附近的机匣和轮毂设计为同心球面,圆盘在流道内的表面分别与机匣和轮毂共球面,同时导叶的旋转轴过球心,保证了导叶旋转时流道保持一致.通过数值模拟的方法对比分析了导叶两端增加圆盘设计与导叶两端无间隙和全间隙时涡轮的性能,结果表明:导叶两端增加圆盘设计可明显减小可调导叶端壁间隙引起的泄露损失,提高涡轮的性能.
关键词:
可调导叶
,
泄漏损失
,
涡轮
董学智
,
张华良
,
赵洪雷
,
谭春青
工程热物理学报
本文研究了压气机叶栅中采用弯叶片对叶片表面流动稳定及转捩的影响.以风洞测得的叶片表面静压实验数据为基础,通过求解Falkner-Skan方程,获得不同来流马赫数下叶片边界层内气动参数.将以上结果作为边界层的平均流动值,结合数值离散化的正交曲线坐标系线性抛物化稳定性方程(PSE),对边界层流动的稳定性进行特征值分析.计算结果表明,在压气机中采用弯叶片,可改善叶栅吸力面两端区边界层的流动,但同时会恶化叶栅吸力面中部边界层流动的稳定性;合理地匹配选择叶片的弯向与弯量,才能有效地提高扩压叶栅的整体流动稳定性.
关键词:
压气机
,
风洞实验
,
弯叶片
,
边界层稳定性
,
PSE方法
